排队延迟估计方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种排队延迟估计方法及装置。所述方法包括如下步骤：获取RTT(往返时间)基准值、正向OTT(单向传送时间)基准值、反向OTT基准值，所述RTT基准值被设定为与发送器和接收器之间的数据传送相关联而从第一测定时间点测定到第二测定时间点的RTT值当中最小的值，所述正向OTT基准值被设定为与所述数据传送相关联而测定的正向OTT值当中最小的值，而所述反向OTT基准值被设定为与所述数据传送相关联而测定的反向OTT值当中最小的值；判定作为发送器的本地时间增长率的第一增长率比起作为接收器的本地时间增长率的第二增长率更大还是更小，据此基于RTT基准值而更新正向OTT基准值和反向OTT基准值中的一个。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施例涉及一种数据传送控制，具体而言涉及一种减小因时钟偏差(clock skew)导致的排队延迟(queuing delay)估计误差以改善数据传送控制的技术手段。
技术介绍
计算机网络内的各计算装置可通过通信路径收发数据。在这样的计算机网络中，一个计算装置可通过执行基于伴随着数据传送的排队延迟(queuing delay)的数据传送控制(data transmission control)而将数据传递给其他计算装置。例如，在数据包通过通信路径上的路由器(router)得到传送的网络环境中，排队延迟可定义为数据包在路由器的缓冲器中等待的时间。当通信路径上发生网络拥塞(例如，每单位时间内进入路由器的数据包的数量超过路由器的处理量的情况)时，数据包即使到达路由器，也会在路由器的缓冲器中一直等到先行的数据包在路由器中得到处理。作为估计排队延迟的方式中的一种方式的TCP-Vegas方法是一种利用发送数据的计算装置(以下称为发送器)与接收数据的计算装置(以下称为接收器)之间的包的往返时间(Round Trip Time：RTT)的方式。具体而言，发送器与接收器之间的RTT为由发送器向接收器传递包并由接收器向发送器传递该包的响应所需的时间。例如，在发送器和接收器被配置于前述的网络环境的情况下，发送器与接收器之间的RTT为以下时间之和：(i)包从发送器传递至路由器所需的第一时间；(ii)包从路由器传递至接收器所需的第二时间；(iii)包的响应从接收器传递至路由器所需的第三时间；(iv)包的响应从路由器传递至发送器所需的第四时间；(v)在路由器的缓冲器中的排队延迟。通常可以认为第一时间至第四时间被固定，于是RTT的变化即可以视为是排队延迟的变化。因此，将一个从于某一时间点测定的RTT中减去排队延迟为0时测定的RTT(以下称为baseRTT)的值估计为该时间点上的排队延迟是妥当的。只是通常情况下实际排队延迟为0的时间点不是直接了然的。例如，在前述的网络环境中，发送器和接收器能够直接识别路由器的缓冲器充满到何种程度的情况几乎不存在。结果，在估计排队延迟之前估计baseRTT实为非常重要。根据TCP-Vegas方法，针对预定的时间点t＝k，RTTmin(0,k)被使用为baseRTT的估计值，其中，RTTmin(0,k)为从开始测定RTT的时间点t＝0开始到时间点t＝k为止测定的RTT值当中最小的值。换言之，如果将时间点t＝k上测定的RTT记为RTT(k)，则针对时间点t＝k的排队延迟估计值Qdelay(k)为从RTT(k)减去RTTmin(0,k)的值。例如，RTTmin(0,k)在时间点t＝k可以具有如下地进行更新的变量RTTmin的值。对应于时间点t＝0的RTTmin被设定为RTT(0)。然后，针对时间点t＝k，如果RTT(k)小于在时间点t＝k之前最近一次测定RTT的时间点t＝j所对应的RTTmin值，则RTTmin值变更为RTT(k)，否则RTTmin值不变。作为替代方案，为了计算机网络的高效的运行，可利用从发送器到接收器的正向路径(forward path)上的排队延迟(以下称为正向排队延迟(forward queuing delay))执行传送控制。在这种传送控制中，对从接收器向发送器的反向路径(backward path)上的排队延迟(以下称为反向排队延迟(backward queuing delay))不予考虑，这是因为反向排队延迟与正向路径中可能发生的网络拥塞无关。例如，在发送器和接收器被配置于前述的网络环境的情况下，发送器与接收器之间的RTT不仅包括从发送器向接收器传送的包在路由器的缓冲器中等待的时间(即，正向排队延迟)，而且还包括该包的响应从接收器向发送器传递的途中在路由器的缓冲器中等待的时间(即，反向排队延迟)。如果网络拥塞只在反向路径上发生而在正向路径上没有发生，则不需要以因反向排队延迟而使传送速度减小的方式进行传送控制。在计算前述的正向排队延迟时可以利用正向路径上的单向传送时间(One-way Transmit Time：OTT)。正向路径上的OTT(以下称为正向OTT)为包经过正向路径而从发送器移动至接收器所需的时间，即包从发送器出发而到达接收器为止所用的时间。可通过与前述的baseRTT估计类似的方式而将OTTfmin(0,k)使用为排队延迟为0时测定的正向OTT值(以下称为baseOTTf)的估计值，其中，OTTfmin(0,k)为从开始测定正向OTT的时间点t＝0开始到时间点t＝k为止测定的正向OTT值当中最小的值。因此，如果将时间点t＝k上测定的正向OTT记为OTTf(k)，则针对时间点t＝k的正向排队延迟估计值Qdelayf(k)为从OTTf(k)中减去OTTfmin(0,k)的值。例如，OTTfmin(0,k)可在时间点t＝k具有如下地进行更新的变量OTTmin的值。对于时间点t＝0，OTTfmin被设定为OTTf(0)。然后，针对时间点t＝k，如果OTTf(k)小于在时间点t＝k之前最近一次测定RTT的时间点t＝j上的OTTfmin，则OTTfmin变更为OTTf(k)，否则OTTfmin不变。在发送器和接收器具有不同时钟的情况下，正向OTT的测定将伴随求出通过不同的时钟测定的时间点(例如，基于发送器的CPU时钟而测定的包出发时间点以及基于接收器的CPU时钟测定的包到达时间点)的时间差。在这种正向OTT测定中可能发生的误差的主要原因之一为发送器与接收器的时钟之间的时钟偏差(clock skew)。时钟偏差表示在发送器中本地(local)时间增加的速度与接收器中本地时间增加的速度之差。例如，即使发送器与接收器各自的时钟的操作率(operating rate)只有细微的差异，也会使发送器中的本地时间的增量与接收器中的本地时间的增量之间产生差异。因此，随着经过全局时间(global time)，全局上相同的时间点上，发送器与接收器各自的时钟所表示的本地时间的间隔越来越悬殊。例如，即使两个时间点上的排队延迟为0，在那两个时间点上分别测定的OTTf(即，baseOTTf)的值却由于发送器与接收器之间的时钟偏差而不同。这种差异可能给上述的正向OTT测定带来较大的误差。时钟偏差引起的OTT测定误差最终导致正向排队延迟得到错误的估计。尤其在计算机网络被使用于音频网络电话(Voice-over-IP)或视频网络电话(Video-over-IP)之类的实时应用(Ap本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种排队延迟估计方法，包括如下步骤：获取往返时间基准值、正向单向传送时间基准值、以及反向单向传送时间基准值，其中，所述往返时间基准值被设定为与发送器和接收器之间的数据传送相关联而从第一测定时间点测定到第二测定时间点的往返时间值当中最小的值，所述正向单向传送时间基准值被设定为与所述数据传送相关联而测定的正向单向传送时间值当中最小的值，而所述反向单向传送时间基准值被设定为与所述数据传送相关联而测定的反向单向传送时间值当中最小的值；判定作为所述发送器的本地时间增长率的第一增长率比起作为所述接收器的本地时间增长率的第二增长率更大还是更小，据此基于所述往返时间基准值而更新所述正向单向传送时间基准值和所述反向单向传送时间基准值中的一个。

【技术特征摘要】
2013.10.30 KR 10-2013-01299901.一种排队延迟估计方法，包括如下步骤：
获取往返时间基准值、正向单向传送时间基准值、以及反向单向传送时
间基准值，其中，所述往返时间基准值被设定为与发送器和接收器之间的数
据传送相关联而从第一测定时间点测定到第二测定时间点的往返时间值当中
最小的值，所述正向单向传送时间基准值被设定为与所述数据传送相关联而
测定的正向单向传送时间值当中最小的值，而所述反向单向传送时间基准值
被设定为与所述数据传送相关联而测定的反向单向传送时间值当中最小的
值；
判定作为所述发送器的本地时间增长率的第一增长率比起作为所述接收
器的本地时间增长率的第二增长率更大还是更小，据此基于所述往返时间基
准值而更新所述正向单向传送时间基准值和所述反向单向传送时间基准值中
的一个。
2.如权利要求1所述的排队延迟估计方法，其中，所述更新还基于所述
正向单向传送时间基准值和所述反向单向传送时间基准值中的另一个。
3.如权利要求1所述的排队延迟估计方法，其中，从所述第一测定时间
点到所述第二测定时间点为止测定所述正向单向传送时间值和所述反向单向
传送时间值。
4.如权利要求1所述的排队延迟估计方法，其中，在进行所述更新的步
骤之后，还包括执行如下步骤中的至少一个的步骤：
基于所述正向单向传送时间值当中在所述第二测定时间点测定的正向单
向传送时间值以及所述正向单向传送时间基准值而估计与所述数据传送相关
联的正向排队延迟；
基于所述反向单向传送时间值当中在所述第二测定时间点测定的反向单
向传送时间值以及所述反向单向传送时间基准值而估计与所述数据传送相关
联的反向排队延迟。
5.如权利要求1所述的排队延迟估计方法，其中，进行所述更新的步骤
还包括如下步骤：
当判定为所述第一增长率大于所述第二增长率时，基于所述正向单向传
送时间基准值和所述往返时间基准值而更新所述反向单向传送时间基准值，

\t而当判定为所述第一增长率小于所述第二增长率时，基于所述反向单向传送
时间基准值和所述往返时间基准值而更新所述正向单向传送时间基准值。
6.如权利要求1所述的排队延迟估计方法，其中，所述的判定包括进行
如下判定：
当所述正向单向传送时间基准值被设定为所述正向单向传送时间值当中
在所述第二测定时间点测定的正向单向传送时间值时，判定第一时间差是否
超过临界值，该第一时间差为测定出所述反向单向传送时间值当中被设定为
所述反向单向传送时间基准值的反向单向传送时间值的测定时间点与所述第
二测定时间点之间的时间差，而当所述反向单向传送时间基准值被设定为所
述反向单向传送时间值当中在所述第二测定时间点测定的反向单向传送时间
值时，判定第二时间差是否超过所述临界值，该第二时间差为测定出所述正
向单向传送时间值当中被设定为所述正向单向传送时间基准值的正向单向传
送时间值的测定时间点与所述第二测定时间点之间的时间差。
7.如权利要求6所述的排队延迟估计方法，其中，进行所述更新的步骤
包括如下步骤：
当判定为所述第一时间差超过所述临界值时，基于所述往返时间基准值
和所述正向单向传送时间基准值而更新所述反向单向传送时间基准值，而当
判定为所述第二时间差超过所述临界值时，基于所述往返时间基准值和所述
反向单向传送时间基准值而更新所述正向单向传送时间基准值。
8.如权利要求1所述的排队延迟估计方法，其中，所述往返时间基准值
被设定为所述往返时间值当中在所述第一测定时间点测定的往返时间值。
9.如权利要求8所述的排队延迟估计方法，其中，还包括如下步骤：
在所述第二测定时间点后续的测定时间点上测定与所述数据传送相关联
的额外的正向单向传送时间值、额外的反向单向传送时间值、以及额外的往
返时间值；
当所述额外的往返时间值大于所述往返时间基准值时，重复所述获取的
步骤和所述更新的步骤。
10.如权利要求8所述的排队延迟估计方法，其中，还包括如下步骤：
获取另一正向单向传送时间基准值以及另一反向单向传送时间基准值，
其中，所述另一正向单向传送时间基准值被设定为所述正向单向传送时间值
当中在所述第一测定时间点测定的正向单向传送时间值，而所述另一反向单

\t向传送时间基准值被设定为所述反向单向传送时间值当中在所述第一测定时
间点测定的反向单向传送时间值，
而且，所述判定包括正向单向传送时间基准值差值比起反向单向传送时
间基准值差值与已设定的临界值之和更大还是更小的判定，且所述正向单向
传送时间基准值差值是从所述另一正向单向传送时间基准值减去所述正向单
向传送时间基准值的值，而所述反向单向传送时间基准值差值是从所述另一
反向单向传送时间基准值减去所述反向单向传送时间基准值的值。
11.如权利要求10所述的排队延迟估计方法，其中，还包括如下步骤：
当判定为所述正向单向传送时间基准值差值大于所述和时，基于所述反
向单向传送时间基准值差值而更新所述往返时间基准值，接着将所述另一反
向单向传送时间基准值更新为所述反向单向传送时间基准值；
当判定为所述正向单向传送时间基准值差值小于所述和时，基于所述正
向单向传送时间基准值差值而更新所述往返时间基准值，接着将所述另一正
向单向传送时间基准值更新为所述正向单向传送时间基准值。
12.如权利要求10所述的排队延迟估计方法，其中，进行所述更新的步
骤还包括如下步骤：
当判定为所述正向单向传送时间基准值差值大于所述和时，在更新所述
另一反向单向传送时间基准值之后，基于所述往返时间基准值、所述正向单
向传送时间基准值、以及又一反向单向传送时间基准值而更新所述反向单向
传送时间基准值，而当判定为所述正向单向传送时间基准值差值小于所述和
时，在更新所述另一正向单向传送时间基准值之后，基于所述往返时间基准
值、所述反向单向传送时间基准值、以及又一正向单向传送时间基准值而更
新所述正向单向传送时间基准值，
其中，所述又一正向单向传送时间基准值被设定为所述正向单向传送时
间值当中从已设定的测定时间点到所述第二测定时间点为止测定的正向单向
传送时间值中的最小值，而所述又一反向单向传送时间基准值被设定为所述
反向单向传送时间值当中从所述已设定的测定时间点到所述第二测定时间点
为止测定的反向单向传送时间值中的最小值，且所述已设定的测定时间点存
在于所述第一测定时间点与所述第二测定时间点中间。
13.一种排队延迟估计装置，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄镇范，李昌勋，牟炯注，
申请(专利权)人：三星SDS株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR